本報記者 孟祥林 通訊員 尹久紅 王笑竹 王文鋒
日前，四川省科學技術(shù)獎勵大會公布了2019年度四川省科技進步獎獲獎名單。其中，鞍鋼集團攀鋼報送的“基于海綿鈦用大型流水線電解鎂關(guān)鍵工藝技術(shù)開發(fā)及應用”項目獲得一等獎。評委高度評價道：“該項目攻克了國內(nèi)外幾十年懸而未決的流水線電解鎂技術(shù)難題。”
鈦由于具有其他金屬無可比擬的優(yōu)良特性，如耐高溫、低溫，抗強酸、強堿，以及高強度、低密度等，被廣泛應用于航空、航天、艦船、海洋、能源、化工、冶金、建筑和醫(yī)療等領(lǐng)域，更被譽為“國家戰(zhàn)略金屬”“太空金屬”。鈦產(chǎn)業(yè)因而成為國家重點支持發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。
海綿鈦是制取工業(yè)鈦合金的主要原料，在全流程海綿鈦生產(chǎn)中，電解鎂工藝是一項關(guān)鍵工藝。流水線電解鎂是一種先進的電解法制鎂技術(shù)，是全流程海綿鈦實現(xiàn)鎂氯循環(huán)的關(guān)鍵和提質(zhì)降本增效的核心。攀鋼擁有一條電流強度最大達到200kA（千安培）的大型流水線電解鎂生產(chǎn)線。但由于技術(shù)掌控難度大，該項目從一開始運行就面臨著電解槽泄漏嚴重、多臺槽組成的流水線系統(tǒng)無法建立和建立起來后卻無法連續(xù)穩(wěn)定運行，以及電流效率低、精鎂質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高等諸多難題。這對于完全無先例可循、沒有任何經(jīng)驗可借鑒的攀鋼來說，是極大的挑戰(zhàn)。
明知山有虎，偏向虎山行。攀鋼決心要攻克這個世界性難題，提升海綿鈦的核心競爭力。2013年，攀鋼成立了“高品質(zhì)海綿鈦制備工藝與技術(shù)集成”科研項目組，“基于海綿鈦用大型流水線電解鎂關(guān)鍵工藝技術(shù)開發(fā)與應用”便是其中最關(guān)鍵的子項目之一。該科研項目組將“開發(fā)設(shè)計一種適合于流水線系統(tǒng)的電解質(zhì)組分”“研究系統(tǒng)物料平衡與能量平衡，解決系統(tǒng)物質(zhì)流和能量流難以建立及維系難題”“創(chuàng)建電解槽監(jiān)控模型”作為攻關(guān)的重點。經(jīng)過2年多的艱苦攻關(guān)，歷經(jīng)上百次試驗，該科研項目組于2015年11月20日首次實現(xiàn)了多臺電解槽流水線系統(tǒng)的集約化操控，勞動生產(chǎn)率和自控程度顯著提升。
接下來，便該攻克電解鎂流水線系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行以及精鎂質(zhì)量不佳、能耗高、生產(chǎn)成本高等系列問題了。
2016年3月份，攀鋼海綿鈦分公司首席工程師姜寶偉加入該科研項目組，成為項目帶頭人。姜寶偉從事有色金屬研究20多年，有著豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和扎實的理論知識。他和科研項目組成員每天守在現(xiàn)場，監(jiān)測電解槽電極溫度、電解質(zhì)成分等；每周召開2次攻關(guān)會，查找設(shè)備、操作、工藝等諸多單一問題和耦合問題，并制訂應對措施。姜寶偉告訴《中國冶金報》記者，在最艱難的3個月時間里，他都是在凌晨2點過后才休息。
2016年6月份，該項目再次取得突破性進展，電解槽電流強度首次達到工藝設(shè)計水平，全面改善了電解鎂流水線系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)和指標，電解槽使用壽命延長2.75倍，其他指標得到大幅優(yōu)化，生產(chǎn)成本得到有效控制。這也標志著該項目攻關(guān)達到了既定目標，獲得了成功。隨后，該項目成果應用到海綿鈦生產(chǎn)中，對攀鋼海綿鈦產(chǎn)量連續(xù)4年居國內(nèi)領(lǐng)先地位、提升攀西鈦資源綜合利用水平起到了很大的促進作用。
截至目前，該項目獲得國家專利授權(quán)21項，極大地提升了我國電解鎂行業(yè)的整體技術(shù)水平和攀鋼海綿鈦產(chǎn)品的國際競爭力。
《中國冶金報》（2020年07月09日 05版五版）
